吳麗萍,吳永祥,楚文靖,胡長玉
(黃山學院 生命與環(huán)境科學學院,安徽 黃山 245041)
隨著高等教育體制改革的不斷深入,各高校也逐漸開始重視具有創(chuàng)新能力的應用型人才的培養(yǎng)。教育部發(fā)布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出“著力提高學生用于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力”,“開發(fā)實踐課程和活動課程,增強學生科學實驗、生產(chǎn)實習和技能實訓的成效”[1]。因此,實踐與創(chuàng)新能力在高等教育中顯得尤為重要。食品科學與工程專業(yè)作為工科專業(yè),主要培養(yǎng)能在食品領域從事生產(chǎn)、研發(fā)、品控、設計、科研等工作的技能型人才。而食品專業(yè)現(xiàn)有的實踐教學存在與行業(yè)的發(fā)展相脫節(jié),缺乏創(chuàng)新性的人才培養(yǎng)模式,無法適應食品行業(yè)快速發(fā)展需要,因此對專業(yè)實踐課程進行教學目標及教學模式的改革迫在眉睫。那么應用型高校該如何圍繞社會發(fā)展的需要,培養(yǎng)適應時代需求的實踐創(chuàng)新人才[2],需要高校一線教師認真思考,并積極地進行改革與探索。本文以食品工藝設計的實踐課程為例,通過多種途徑進行研究與探索創(chuàng)新培養(yǎng)模式,旨在為食品專業(yè)應用型人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有益參考。
食品科學與工程專業(yè)作為新工科,肩負著為食品工業(yè)領域培養(yǎng)應用型人才的重要使命。高校作為食品專業(yè)人才培養(yǎng)基地,在人才培養(yǎng)目標、課程設置及改革方面起主導作用,而對食品專業(yè)實踐課程的改革是實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑。相較于國外大學,國內(nèi)高校往往缺少清晰的辦學定位和鮮明的辦學特色[3],食品專業(yè)現(xiàn)有培養(yǎng)模式無法滿足食品行業(yè)快速發(fā)展的需求,尤其在實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)方面仍然比較滯后[4]。目前高校食品專業(yè)的實踐課程基本以校內(nèi)課程實驗為主要形式,企業(yè)參觀實習為輔助形式。校內(nèi)課程實驗多為驗證性實驗,由教師限定實驗項目及內(nèi)容,學生按照實驗指導書進行實驗操作,雖然鍛煉了動手能力,但是主觀能動性并未得到激發(fā),創(chuàng)新及應用能力方面仍然比較滯后,這就造就了學生無法適應食品行業(yè)快速發(fā)展需要,在畢業(yè)后從事本專業(yè)領域工作時缺乏一定的思路及創(chuàng)新意識,大批量的畢業(yè)生在擇業(yè)的時候因眼界過小而茫然,就業(yè)的時候因綜合技能不足而無法勝任工作的窘象。企業(yè)實踐多為參觀見習,受多方面因素的影響,實習過程走馬觀花,無法真正深入企業(yè)接觸鍛煉,實踐效果并不理想。因此,以實踐課程為切入點,多方位對課程進行研究與探索,切實提高大學生的實際應用能力及創(chuàng)新能力是新工科教育背景條件下的重要任務。
食品工業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱,始終占據(jù)GDP總量的首位。隨著生活質(zhì)量的提高,人們對新型食品的探索和要求越來越高,這就要求食品工業(yè)必須不斷創(chuàng)新才能滿足消費者的需求,食品的研發(fā)工作者唯有創(chuàng)新才能出新,才能更好地促進食品工業(yè)向的良性發(fā)展。在食品行業(yè)快速發(fā)展時期,多種崗位(如研發(fā)、品控、生產(chǎn))急需創(chuàng)新應用型人才,而剛從學校畢業(yè)的學生因動手能力、創(chuàng)新能力較弱,無法適應食品行業(yè)的崗位需求。高校作為人才培養(yǎng)基地,如何利用現(xiàn)有資源在理論教學的基礎上進行實踐教學,結(jié)合專業(yè)特點又好又快地發(fā)展具有學院特色的人才培養(yǎng)模式[5],是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵所在。
隨著高校的辦學定位及人才培養(yǎng)目標發(fā)生轉(zhuǎn)變,食品科學專業(yè)培養(yǎng)方案亦向?qū)I(yè)技能培養(yǎng)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)方向推進,通過調(diào)整課程設置及教學目標來改變教學模式。食品工藝設計課程是在食品工藝學基礎上新開設的一門技術性和實用性較強的重要的實踐教學課程。目前大多數(shù)的食品工藝學理論課程為了完成教學大綱內(nèi)容要求,基本采用以教師為中心,課堂講授為主的傳統(tǒng)教學模式,“滿堂灌”的教學現(xiàn)象較為常見,在課堂上學生的自主學習和思考的空間很少,學習興趣不濃。而食品工藝學實驗雖然是實驗教學環(huán)節(jié),但大部分實驗性質(zhì)屬于驗證、綜合性試驗,設計性實驗很少,且每次實驗課時受限,很多實驗的前期預處理工作是由教師或?qū)嶒瀱T提前完成,在上課過程中學生只是在教師的指導下按照生產(chǎn)工藝流程按部就班完成,雖然做到了理論與實踐的相互結(jié)合,鍛煉了學生的動手能力,但在此過程中學生獨立思考、分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力并未得到很好地激發(fā)和鍛煉。綜合性設計性實驗應該是對著重培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力及組織管理能力,以及培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的復合型人才都具有重要的現(xiàn)實意義[6]。
食品工藝設計課程是在學生具備一定的食品工藝理論基礎及實踐動手能力的基礎上開設的為期一周的實踐課程,要求學生綜合運用食品工藝學所學的理論知識,獨立完成選題、設計試驗方案、開發(fā)產(chǎn)品、分析總結(jié)等工作,在設計過程中強化技能訓練,從而提高分析問題解決問題的能力及創(chuàng)新能力,更好地實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)。所以如何運用當今教育教學理念,解決傳統(tǒng)教學模式下的問題,提高學生綜合創(chuàng)新能力,是食品工藝設計課程改革面臨的重要挑戰(zhàn)。
由于傳統(tǒng)的理論教學以及實驗教學都是在校內(nèi)進行,學生對周圍的環(huán)境及實驗設備了解較為具體,在選擇實踐項目的時候很容易受環(huán)境的影響,選擇自己做過或者老師教過的實踐項目來做,從而限制創(chuàng)新思維的發(fā)展。利用校企合作平臺,讓學生走出校園,在短短的一周時間里進入企業(yè)參加實訓,利用企業(yè)的設備及儀器,在企業(yè)現(xiàn)有技術的基礎上開發(fā)一款新型產(chǎn)品,并完成相關質(zhì)量指標的檢驗,從而提高學生的環(huán)境適應性及產(chǎn)品創(chuàng)新能力。
學生科研創(chuàng)新思維的開發(fā)與鍛煉對于提高學生實踐技能和創(chuàng)新意識具有重要作用[7]。傳統(tǒng)的理論及實踐課程容易使學生出現(xiàn)思維定式,學生在學習過程中較為被動,缺少質(zhì)疑及思考,無法培養(yǎng)學生解決問題的能力及鍛煉其創(chuàng)新意識?;诮處熆蒲姓n題及大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃項目,利用校內(nèi)實驗室及實訓平臺以及校企合作平臺,學生在科研項目中獨立完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,并且將科研項目的成果轉(zhuǎn)化應用于食品工藝設計課程中,例如通過微生物發(fā)酵法制備竹筍膳食纖維(大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目),將得到的高品質(zhì)竹筍膳食纖維添加于飲料中,制作一種功能性保健飲料,并對產(chǎn)品工藝進行設計及統(tǒng)計分析,提高學生的創(chuàng)新能力。
由安徽省教育廳主辦,安徽省普通本科高校食品科學與工程類專業(yè)合作委員會、安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工技術協(xié)會及省內(nèi)知名高校承辦的安徽省大學生食品設計創(chuàng)新大賽,通過“以賽促學,以賽促研”的創(chuàng)新模式成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及競爭意識的有效手段?;谑称吩O計創(chuàng)新大賽的理念,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,參考歷年獲獎及優(yōu)秀作品做出改進及獲取靈感,結(jié)合專業(yè)理論基礎知識,通過查找文獻資料進行食品工藝設計,研發(fā)、設計一種新產(chǎn)品,強化學生創(chuàng)新意識及實踐動手能力。
以往的食品工藝學實驗都是一個大題目,所有同學按照配方及工藝進行實驗操作,做出來的產(chǎn)品大同小異,而且在實驗過程中學生缺乏思考及創(chuàng)新意識。為了培養(yǎng)學生獨立性及創(chuàng)新性,采取“一人一題”制的教學模式。學生可以基于校企合作、科研項目、學科競賽以及個人興趣角度出發(fā),通過查閱文獻找到突破口,合理確定食品工藝設計的題目,經(jīng)教師審核通過后即可進行具體的產(chǎn)品工藝設計。“一人一題”制可避免學生產(chǎn)生依賴心理,有利于發(fā)揮個人主觀能動性,從原料選擇到確定工藝流程、優(yōu)化工藝參數(shù)及配方,最后根據(jù)實驗過程及結(jié)果書寫產(chǎn)品研發(fā)報告,整個過程由學生獨立完成。學生不再是教學過程中被動接受的客體,而是主動學習的主體,學生的自主學習能力不斷提高[8],避免了“吃大鍋飯”現(xiàn)象,并且學生分析問題及解決問題的能力也不斷提升。
以往實踐性較強的課程基本都是教師設定的內(nèi)容,部分同學表現(xiàn)出興趣不足,在實踐過程中主動性不夠,缺乏激情。因此,讓學生從自身興趣出發(fā),運用所學理論知識及實踐技能對產(chǎn)品進行“新”“奇”設計,通過改良產(chǎn)品配方及工藝流程來達到產(chǎn)品形式、口感、風味、功能的變化,從而激發(fā)學習興趣并提升產(chǎn)品設計能力。以新型月餅工藝設計為例,當今市場月餅的共性是“餡料華而不實”“油糖比例較高”,喜歡吃甜食又怕發(fā)胖的學生就可在月餅傳統(tǒng)工藝基礎上進行產(chǎn)品配方改良,用真材實料(比如紫薯、山藥、紅棗等)代替?zhèn)鹘y(tǒng)水果味月餅的冬瓜與香精色素相融合的方式,從而提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值;采用添加木糖醇、低聚果糖等功能型甜味劑取代部分糖漿,既降低了甜度又提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。為獲取最佳配方及工藝,要求學生選用一種數(shù)據(jù)處理方法進行最優(yōu)方案的篩選,如正交試驗或者響應面優(yōu)化試驗,既可鍛煉學生數(shù)據(jù)分析處理的能力,又增加試驗結(jié)果的可信度。
改變傳統(tǒng)實驗報告單一的評分考核方式,重視實踐過程考核。由課程指導組制定評分標準,從出勤情況、實驗基本技能、創(chuàng)新能力、設計能力、撰寫研究報告、PPT 匯報、回答問題等方面,綜合評定每個學生的成績。具體標準為總評成績=平時成績(60%)+期末成績(40%),其中,平時成績由考勤20%,實驗基本技能30%,創(chuàng)新及設計能力50%構成,期末成績由研究報告40%,成果評價40%,PPT匯報20%的比例構成。在考核內(nèi)容上加大了對技能、創(chuàng)新性的比例,調(diào)低了考勤及研究報告的比例,增加了考核的項目,如PPT 匯報及答疑。以往采取傳統(tǒng)的考核方式,學生做完實驗只需要提交一份實驗報告就可以了,因此出現(xiàn)了很多同學在網(wǎng)上下載資料,東拼西湊完成研究報告??己朔绞礁母锖?,要求學生按照選題背景、設計方案、技術路線、可行性分析、創(chuàng)新點、產(chǎn)品質(zhì)量分析等方面著手書寫研究報告,避免出現(xiàn)研究報告內(nèi)容空曠、形式單一的現(xiàn)象,在一定程度上可調(diào)動學生的主觀能動性,養(yǎng)成學生獨立分析問題及解決問題的能力。尤其是在創(chuàng)新點方面,學生要在查閱大量資料的基礎上結(jié)合理論知識進行創(chuàng)新實驗設計,可有效提高學生的綜合能力及創(chuàng)新思維。完成研究報告后,學生針對產(chǎn)品設計進行PPT匯報,將研發(fā)背景及意義、工藝路線、創(chuàng)新點及成品照片作為主講內(nèi)容進行講述,臺下的同學可提出問題讓匯報人答疑,PPT匯報之后各評委老師根據(jù)各方面表現(xiàn)進行打分,計入成績。最后請專業(yè)課老師作為評委對各個產(chǎn)品從外觀、質(zhì)地、風味等方面進行評分,完成全部的考核過程。
基于校企合作平臺、科研項目及學科競賽等多種創(chuàng)新培養(yǎng)途徑與食品工藝設計課程改革有機融合,將創(chuàng)新理念帶入實踐課堂,豐富了課程內(nèi)容,拓寬了學生眼界,取得了一定的建設成效。近3年來,在食品工藝設計課程創(chuàng)新改革成果基礎上申請國家級、省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目8項,成功立項6項,獲批經(jīng)費5萬元。部分優(yōu)秀創(chuàng)新設計作品在安徽省食品設計創(chuàng)新大賽中脫穎而出,獲一、二等獎的好成績。借助企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)平臺,成功研制開發(fā)多項新產(chǎn)品,并經(jīng)過合格的質(zhì)量檢驗。利用產(chǎn)品工藝及設計成果以第一作者身份發(fā)表論文的學生近10人次,獲批實用新型專利6項。
在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下,創(chuàng)新能力培養(yǎng)對于食品科學與工程專業(yè)學生至關重要。為迎合國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,解決傳統(tǒng)教學模式下存在的問題,提高學生專業(yè)理論知識與實踐的綜合運用,培養(yǎng)良好的創(chuàng)新思維及分析問題、解決問題的能力,實現(xiàn)應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng),將校企合作平臺、科研項目及學科競賽創(chuàng)新理念植入實踐教學,讓學生在產(chǎn)品設計過程中有目的、有思維、有方法地進行,通過實驗設計有效地提高了學生的創(chuàng)新能力、設計能力、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析能力、團隊合作精神以及寫作能力,為專業(yè)學生后續(xù)的畢業(yè)論文寫作、研究生教育及就業(yè)打下了良好的基礎。此外,通過“理論指導實踐,實踐反哺理論”的過程,提高學生的專業(yè)水平和應用能力。